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Resíduos Sólidos 1 RESÍDUOS SÓLIDOS- Capitulo 1 Licenciatura de Engenharia do Ambiente – 3º ano – Resíduos Tóxicos => um dos mais perniciosos produtos da Revolução Industrial. Crescente domínio das leis naturais por parte da humanidade: * Vantagens: * Desvantagens: - aumento da qualidade de vida - riscos para a saúde humana - aumento da esperança de vida - riscos calamidades globais Problemas ambientais actuais => fruto de uma acumulação de 200 anos Gestão de Resíduos, provenientes da produção industrial desajustada. Práticas do Passado => dezenas de milhares de locais contaminados em quase todos os países do mundo=>custo de reabilitação para níveis minimamente aceitáveis Elevadíssimo e Incomportável Definição de Resíduo Tóxico EUA=>Resíduo Tóxico : “um resíduo sólido, ou combinação de resíduos sólidos que devido à sua quantidade, concentração ou características físicas, químicas ou infecciosas pode: Causar, ou contribuir significativamente, para um aumento na mortalidade ou um aumento de doenças irreversíveis sérias ou doenças reversíveis incapacitantes; ou então constituir um perigo substancial presente ou potencial para a saúde humana ou para o ambiente, quando impropriamente tratado, armazenado, transportado, depositado ou manuseado de qualquer forma.” EPA (Environmental Protection Agency) =>Resíduo toxicoÆcaracterísticas de acordo c/ a legislação: Tem que exibir características de auto-combustibilidade, corrosibilidade, reactividade e/ou toxidade; É um resíduo de fonte não especifica (processos genéticos industriais) É um resíduo de fonte especifica (industrias especificas) É um produto com intermediário químico comercial especifico É uma mistura contendo um resíduo tóxico conhecido Custo de lidar com a produção corrente e futura e respectiva utilização de forma a não comprometer o ambiente e a saúde humana agora e no futuro!

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Resíduos Sólidos 1

RESÍDUOS SÓLIDOS- Capitulo 1 – Licenciatura de Engenharia do Ambiente – 3º ano – Resíduos Tóxicos => um dos mais perniciosos produtos da Revolução Industrial.

Crescente domínio das leis naturais por parte da humanidade:

* Vantagens: * Desvantagens:

- aumento da qualidade de vida - riscos para a saúde humana

- aumento da esperança de vida - riscos calamidades globais

Problemas ambientais actuais => fruto de uma acumulação de 200 anos Gestão de Resíduos,

provenientes da produção industrial desajustada.

Práticas do Passado => dezenas de milhares de locais contaminados em quase todos os países do

mundo=>custo de reabilitação para níveis minimamente aceitáveis Elevadíssimo e Incomportável

Definição de Resíduo Tóxico

EUA=>Resíduo Tóxico: “um resíduo sólido, ou combinação de resíduos sólidos que devido à sua

quantidade, concentração ou características físicas, químicas ou infecciosas pode:

• Causar, ou contribuir significativamente, para um aumento na mortalidade ou um aumento

de doenças irreversíveis sérias ou doenças reversíveis incapacitantes;

• ou então constituir um perigo substancial presente ou potencial para a saúde humana ou

para o ambiente, quando impropriamente tratado, armazenado, transportado, depositado ou

manuseado de qualquer forma.”

EPA (Environmental Protection Agency) =>Resíduo toxico características de acordo c/ a legislação:

• Tem que exibir características de auto-combustibilidade, corrosibilidade, reactividade e/ou

toxidade;

• É um resíduo de fonte não especifica (processos genéticos industriais)

• É um resíduo de fonte especifica (industrias especificas)

• É um produto com intermediário químico comercial especifico

• É uma mistura contendo um resíduo tóxico conhecido

Custo de lidar com a produção corrente e futura e respectiva utilização de forma a não comprometer o ambiente e a saúde humana agora e no futuro!

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Resíduos Sólidos 2

• É uma substância que não é excluída de acordo com os critérios definidos(critérios definidos

pelo Acto de Recuperação e conservação de Recursos- RCRA- nos EUA)

Resíduos Sólidos - Uma consequência da vida

Sociedade primitiva =>humanos e animais utilizam os recursos da terra para suporte de

sobrevivência e deposição de resíduos;

Primórdios dos tempos => a deposição de resíduos não representava (problema significativo;

população: pequena; quantidade de terra disponível: muita)

Actualmente => O ênfase na reciclagem do valor energético e fertilizante dos resíduos sólidos(já a

agricultores dos tempos iniciais fez tentativas neste sentido).Podem encontrar-se indicações de

reciclagem de práticas agrícolas primitivas em muitos países desenvolvimentos onde os agricultores

reciclar resíduos sólidos com valor fertilizante ou de combustível.

Problemas com a deposição de resíduos => desde que os humanos se começaram a congregar em

tribos, aldeias e comunidades e a acumulação de resíduos tornou-se uma consequência da vida.

Espalhamento de comida e outros resíduos sólidos nas cidades medievais, pratica de atirar os

resíduos para as ruas não pavimentadas, estradas e terras desocupadas ,esta pratica conduziu à

reprodução de ratos com pulgas a transportarem a praga bubónica.

Falta de qualquer plano para a gestão de resíduos sólidos conduziu a “Morte Negra” , matou

metade dos Europeus do Século XIV e causou muitas epidemias subsequentes com elevadas

taxa de mortalidade.

Século XIX – começou-se a alterar os comportamento das pessoas. Foram tomadas medidas de

controle da saúde pública tornar-se de consideração vital para as autoridades públicas ⇒ que

compreender que os resíduos devem ser recolhidos, depositados de forma sanitária para

controlar os roedores e as moscas(Vectores de Doença)

Relação entre Saúde Pública / Armazenamento / Recolha / Deposição – é uma relação

imprópria dos resíduos sólidos ⇐ Clara .

As autoridades da Saúde Pública mostraram que os ratos ,moscas e outros vectores de doenças ,

criam-se : espaços abertos ,habitações pobremente construídas ou com pobre manutenção

,instalações armazenamento comida ,muitos outros locais onde a comida e refúgio ,estão

disponíveis para ratos e insectos.

Critérios definidos pelo Acto de Recuperação e Conservação de Recursos(RCRA) nos EUA

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Resíduos Sólidos 3

Gestão imprópria dos resíduos sólidos poluição da água e ar

Exemplos: Líquidos provenientes de lixeiras ou aterros mal concebidos => contaminação das

águas superficiais e lençóis freáticos

Locais de incineração

Líquidos lexiviados pode conter elementos tóxicos(cobre/arsénio/urânio) e pode contaminar

fornecimento de águas indesejadas Ca e Mg.

Aterros – deposição de resíduos é feita de maneira controlada

Lixeira- não se controla

Natureza => possui capacidade de diluir, dispersar, degradar, absorver, reduzir o impacto os resíduos

não desejados na atmosfera, em cursos de água, na terra, quando ocorreram desequilíbrios ecológicos

(nos casos em que a capacidade foi excedida).

Hoje em dia isso tornou-se impraticável.

Produção de Resíduos Sólidos numa sociedade Tecnológica Desenvolvimento de uma sociedade tecnológica nos EUA, desde os inícios da Revolução Industrial

Europeia , aumento substancial dos problemas de deposição de resíduos sólidos( Com os benefícios da

tecnologia apareceram problemas associados com a deposição dos resíduo resultantes).

Última parte do século XIX⇒condições em Inglaterra tão más que em 1888 foi instituído um acto

sanitário urbano proibindo a deposição de resíduos sólidos em fossas, rios e águas ⇒anos mais tarde,

tomaram-se medidas regulamentando este tipo de situações em águas navegáveis e terras

adjacentes(EUA).

Com benefícios da tecnologia⇒problemas associados com deposição de resíduos resultantes(figura 1.1)

Materiais Desperdícios em bruto Material de Resíduos Fabricado Processamento Fabricação

e recuperação secundária Consumidor Deposição

final

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Resíduos Sólidos 4

Figura 1.1 – Fluxo de materiais e produção de resíduos sólidos numa sociedade tecnológica

Resíduos sólidos (desperdícios) gerados no início do processo(exploração de materiais em bruto).

Resíduos sólidos(matéria bruta) ⇒ Resíduos sólidos(bens para consumo).

A melhor maneira de reduzir a quantidade de resíduos sólidos depostos é :

• limitar o consumo dos materiais em bruto:

• aumentar as taxa de recuperação e reutilização de resíduos

Avanços das tecnologias modernas no empacotamento de bens:

• Alteração constante do conjunto de parâmetros para o projectista das instalações dos resíduos

sólidos:

Crescente utilização de plásticos⇒ diminuição da quantidade de desperdícios de comida em

casa

Crescente utilização de comida congelada(sem resíduos no lar mas resíduos no

pacote)⇒aumento da quantidades nas plantas de processamento agrícola.

Alterações continuas ⇒Os problemas para o projectista das instalações é devido ao facto das

estruturas necessárias envolverem elevado capital e deverem funcionar durante ~25 anos (consciência

pelos engenheiros das TENDÊNCIAS).

Utilização Técnica Previsão numa sociedade em permanente mudança ⇒ flexibilidade e utilidade

passam a ser incorporados nas instalações ⇒ que devem se funcionais e eficientes toda a vida.

Questões Importantes:

Que elementos da sociedade geram as quantidades mais elevadas de resíduos sólidos e qual a sua

natureza?

Como é que essas quantidades podem ser recicladas?

Qual é o papel de recuperação de recursos?

Podem as tecnologias de deposição e recuperação manter-se a par da tecnologia de produtos para

consumo?

Desenvolvimento da Gestão de Resíduos sólidos

Gestão de Resíduos Sólidos ⇒ “disciplina associada com o controle de produção, armazenagem, recolha, transferência e transporte, processamento e deposição de resíduos sólidos de forma a que todos estes aspectos estejam de acordo com os princípios de saúde pública, económicos, de engenharia, de conservação, estéticos e com outras considerações ambientais e que é também responsável pelas atitudes públicas.”

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Resíduos Sólidos 5

Inclui todas as funções administrativas, financeiras, legais, de planeamento e de engenharia

envolvidas nas soluções para todos os problemas de resíduos sólidos. As soluções envolvem relações interdisciplinares complexas entre campos como as da ciência

política, do planeamento citadino e regional, da geografia, da economia, da saúde pública, da sociologia, da demografia, das comunicações e da conservação bem como da engenharia e da ciência dos materiais.

Métodos mais comuns para a deposição final início do século: [Onde são depositados os

resíduos?]

♦ no início do século:

∗ deposição em terra

∗ deposição na água

∗ aragem no solo(resíduos alimentares

provenientes do varrer das ruas- só)

∗ alimentação de suínos(resíduos

alimentares – só)

∗ redução(resíduos alimentares – só)

∗ incineração

♦ Nos dias de hoje:

* Deposição controlada

* Aterros sanitários

A gestão actual é muito complexa. Ter que ter em conta:

∗ quantidades

∗ natureza diversa

∗ desenvolvimento de áreas urbanas

∗ impactos tecnológicos

∗ limitações emergentes – energia e

materiais em bruto

∗ limitações em terrenos fundos para

serviços públicos

Sistema Gestão de Resíduos Sólidos:

∗ Geração de resíduos

∗ Manuseamento, separação, armazenamento e processamento na fonte

∗ Recolha

∗ Separação e processamento e transformação de resíduos sólidos

∗ Transferência, transporte

∗ Deposição – é o método menos desejável para o trata/ dos RS, logo é o método que vem em

último.

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Resíduos Sólidos 6

Figura 1.2 – Diagrama simplificado mostrando a relação entre os elementos funcionais num sistema de gestão de RS

Produção de resíduos ⇒ engloba as actividade nas quais os materiais são identificados como já não

tendo valor e são deitados fora ou recolhidos junto para deposição.[NOTA: engloba todas as

actividades humanas que levam à produção de materiais que não têm qualquer valor económico ou

outro qualquer tipo de valor e que não são deitados fora ou levados para deposição.]

Actualmente⇒ não muito controlável

Futuro ⇒maior controle

Redução na fonte ⇒ incluindo nas avaliações dos sistemas como método de limitação da

quantidade de resíduos gerada

Manuseamento, reparação, armazenagem e processamento do resíduo na fonte ⇒ envolve as

actividades associadas com a gestão de resíduos até que sejam colocados em contentores de

armazenagem para recolha.

Manuseamento ⇒ engloba a movimentação de contentores carregados para o ponto de

recolha;

Separação ⇒ passo importante no manuseamento e armazenagem do resíduos sólidos na fonte;

Armazenamento ⇒ importância primordial: preocupações em termos de saúde pública e

considerações estéticas;

Geração de Resíduos

Manuseamento, separação, armazenamento e processamento de resíduos na fonte

Recolha

Transferência e transporte

Separação, processamento e transformação de RS

Deposição

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Resíduos Sólidos 7

Processamento ⇒ compactação e compostagem de resíduos de pátios.

Recolha ⇒envolve não apenas a recolha de resíduos sólidos e material reciclado, mas também o

transporte destes materiais, após recolha, para o local onde o veículo de recolha é esvaziado.

(instalação de processamento de materiais, estações de transferência ou local de deposição)

Separação, processamento e transformação do Resíduo Sólido ⇒engloba a recuperação de

materiais separados, a separação e processamento de componentes de resíduos sólidos e a

transformação de resíduos sólidos que ocorre essencialmente em locais longe da fonte de geração dos

resíduos. Estão englobados nestes elementos funcionais:

∗ Tipo de meios e instalações para recuperação ⇒ centros de recolha diferenciada /despejo

/compra de volta

Separação e processamento ⇒ instalações de recuperação materiais, estações de

transferência, instalações de combustão e locais de deposição;

Processamento ⇒ separação itens volumosos, separação componentes resíduos por

monitores/separação manual, redução do tamanho por trituração, separação de materiais

ferrosos através da utilização de magnetes, redução volume por compactação, combustão.

Processos de transformação ⇒ reduzir o volume e o peso do resíduo que necessita de ser

depositado e para recuperar produtos de conversão e energia. A parte orgânica do Resíduos

Sólidos Urbanos é transformada por processos químicos (combustão e recuperação de

energia sob a forma de calor) e biológicos (compostagem aeróbia)

Transferência e transporte ⇒ envolve 2 passos:

transferência dos resíduos dos veículos de menor capacidade para o equipamento para

transportes com maior capacidade;

transporte subsequente de resíduos, normalmente ao longo de grandes distâncias para

um local de processamento ou de deposição.

Deposição ⇒ passo final. Um dos destinos finais é o ATERRO (instalação utilizada para deposição

de Resíduos Sólidos em terra ou no manto terrestre, sem oferecer perigo para a saúde ou segurança

públicas, tais como a proliferação de ratos e insectos e a contaminação dos lençóis freáticos.

ATERRO(destino final) ≠ LIXEIRA

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Resíduos Sólidos 8

Gestão Integrada de Resíduos Sólidos

Gestão integrada ⇒ selecção e aplicação de técnicas, tecnologias e programas de gestão adequadas

para atingir fins e objectivos específicos na gestão de resíduos.

Hierarquia:

Redução na fonte

Reciclagem após todo o possível na redução na fonte!

Combustão de resíduos

Transformação resíduos após reciclagem máxima!

Aterro

Redução na fonte ⇒ envolve a redução de quantidade e/ou toxicidade dos resíduos que são agora

gerados. É a forma mais efectiva de diminuição das quantidades do resíduos, diminuição do custo

associado com o seu manuseamento e diminuição dos impactos ambientais.

A redução permite uma concepção/transformação/empacotamento do resíduos com teor tóxico

mínimo, volume de material mínimo e vida útil mais longa.

Reciclagem ⇒ envolve a separação e recolha de materiais de resíduos, preparação destes materiais

para reutilização/reprocessamento/transformação ou reutilização/reprocessamento/retransformação

destes materiais(resíduos). Permite diminuição na procura dos recursos e diminuição das quantidades

de resíduos que necessitam de ser depositados em aterros.

Transformação de resíduos ⇒ envolve a alteração física, química ou biológica de resíduos.

Diminuição da utilização da capacidade do aterro.

* Aumento da eficiência das operações e sistemas de gestão de resíduos sólidos

* recuperar materiais reutilizáveis e recicláveis

* recuperar produtos de conversão e energia (calor/biogás)

* diminuição da utilização da capacidade do aterro

Aterros ⇒ método mais comum de deposição final de Resíduos Sólidos que já não podem ser

reciclados e que já não servem para nada, material residual que permanece após os Resíduos Sólidos

terem sido separados numa instalação de recuperação de materiais e matéria residual que permanece

após a recuperação de produtos de conversão e energia.

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Resíduos Sólidos 9

2 alternativas controláveis(manuseamento longo-prazo) : deposição no manto terrestre (dentro ou

sobre) ou deposição no fundo do oceano.

Método mais comum de deposição final.

Combinação adequada de alternativas e tecnologias ⇒ Aumento da variedade:

Qual é a combinação adequada de entre:

- Quantidade de resíduos separados para reutilização e reciclagem?

- Quantidade de resíduos que sofre compostagem?

- Quantidade de resíduos que é combustado?

- Quantidade de resíduo a ser depositado em aterros?

-

Que tecnologia deve ser usada para recolher resíduos separados na fonte, para separação dos

componentes de resíduos em instalações de recuperação de materiais, para compostagem de

fracção orgânica dos RSU e para a compactação de resíduos num aterro?

Qual é a altura adequada para aplicação de diversas tecnologias num sistema de gestão

integrada de resíduos sólidos e como é que as decisões devem ser tomadas?

Flexibilidade na satisfação de alterações futuras: Factores.

alterações nas quantidades e composição do fluxo de resíduos

alterações nas especificações e mercados para materiais recicláveis

desenvolvimento rápido na tecnologia

Monitorização e avaliação ⇒ só com monitorização e avaliação continuas se podem levar a cabo

alterações periódicas ao sistema de gestão integrada de Resíduos Sólidos que reflicta mudanças nas

características dos resíduos, mudanças nas especificações e mercados para materiais recuperados e

novas e melhoradas tecnologias de gestão de resíduos.

Funcionamento dos Sistema de Resíduos Sólidos.

Instalações ⇒ unidade de sistema de gestão de RS

Planeamento e Engenharia ⇒ factores sociais, políticos e técnicos

Gestão de RSU ⇒ compreensível preocupação pública versus gestão efectiva de resíduos

Questões :

Interpretação dos dados com precisão de ppm ou ppb:

Qual é o significado de uma detecção com esta precisão por unidade de gestão de resíduos?

Isto tem que ser muito bem pensado. Podemos ter mais do que 1 combinação, mas devemos ver qual a mais adequada

Decisores comunidades

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Qual é a quantidade de dados que deve ser entregues ao público?

Quando é que esses dados devem ser entregues ao público?

Como é que o público participa na recolha e interpretação dos dados?

Resíduos Sólidos Urbanos(massa heterogénea constituída por descargas de lares, comércio e

instituições):

Que produtos são mais perigosos?

Como é que o consumidor armazena descargas perigosas até que sejam recolhidos ou entregues à

unidade de gestão especial?

Quem montará e operará as unidades de gestão de resíduos especiais, à medida que tais unidades

forem sendo definidas pelos regulamentadores como unidades de resíduos perigosos?

Custos:

Como é que o custo de resíduos deve ser apresentado ao consumidor?

Quando se deve pedir ao consumidor que pague(quando compra ou descarta)?

Quem paga pela manutenção a longo-prazo(degradação lenta dos resíduos) o gerador ou os

utilizadores futuros?

Áreas ambientalmente aceitáveis para a deposição:

Quem define ambientalmente aceitável?

Qual deve ser a diferença de critérios, aplicados a áreas urbanas e rurais?

Pode estabelecer-se uma base cientifica que satisfaça um público desconfiado relativamente à

segurança das unidades de deposição?

Aumento das Unidades de gestão de resíduos sólidos em quantidades e complexidade:

Quer treinará os gestores?

Como é que o custo desse treino será pago?

Maior consumo ⇒ O desafi0o consiste em alterar os hábitos de consumo em resultados de pressão

publicitário.

Diminuição de quantidades de material ⇒ Redução na fonte

Aterros⇒ Aumento da concepção dos aterros melhor localização possível para o armazenamento

a longo-prazo de materiais residuais.

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Resíduos Sólidos 11

Desenvolvimento de novas Tecnologias ⇒ o desafio consiste em encorajar o desenvolvimento de

tecnologias que são mais conservativas em termos de recursos naturais e que são eficientes em termos

de custos Regulamentação par evitar logros.

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Resíduos Sólidos 12

RESIDUOS SÓLIDOS – Capitulo 2 – Licenciatura de Engenharia do Ambiente – 3º ano – Tipo de Resíduos Sólidos: (áreas residenciais e estabelecimento comerciais)

Resíduo Sólido Orgânico (combustíveis) ou peresiveis ou biodegradáveis

Resíduos Sólidos Inorgânico (não combustível)

Tabela 2.1 – Fontes de resíduos sólidos dentro de uma comunidade Tipos de Resíduos Sólidos que provêm das áreas residenciais e estabelecimentos comerciais:

* Orgânicos – são combustíveis

desperdícios alimentares (restos),

papel de todos os tipos,

cartão (papelão e papel ondulado),

plásticos de todos os tipos (todos os plásticos são polímeros, mas nem todos os polímeros são

plástico (bolas de esferovite)),

testeis (linho, lã),

borracha (polimero tem carbono)

couro (peles de animais),

madeira,

resíduos pátios (folhas, matéria orgânica, insectos mortos, restos da terra)

* Inorgânicos – não combustíveis (materiais que não são susceptíveis de combustão)

Vidro (base do vidro é silica),

faiança ( porcelanas,...),

latas de estanho (latas de sardinha),

alumínio,

metais ferrosos,

sujida

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Resíduos Sólidos 13

Resíduos Putrescíveis:

decompõem-se rapidamente (especialmente em tempo quente)

originam odores com o tempo

influenciam a concepção e funcionamento do sistema de recolha de resíduos que não podem

ser misturados com os outros resíduos

* Fonte :

♦ manuseamento ♦ preparação Alimentos ♦ cozedura ♦ ingestão

Papel dos resíduos sólidos urbanos é proveniente de:

Jornais (tinta possui chumbo e por isso não devem ser lidos na cama)

Livros e revistas

Impressão comercial

Papel de escritório

Papelão

Papel de embrulho

Papel sem ser de embrulho

Lenços de papel

Papel de limpar as mãos

Papel ondulado

Tabela 2.2 – Estimativa de resíduos em alguns países (milhões de toneladas)

Os materiais plásticos encontrados nos RSU caem nas seguintes categorias

• Tereflalato de polietileno (PETE / 1); Polietileno de alta densidade (HDPE / 2); Cloreto de

polivinilo (PVC / 3); Polietileno de baixa densidade (LDPE / 4); Polipropileno (PP / 5);

Poliestireno (PS/6);Outros materiais plásticos de multicamadas (7)

O tipo de plástico empregue pode ser identificada pelo n.º de código ( de 1 a 7 ) impresso na parte

inferior do artigo – figura 1.Plástico misto é o termo empregue para a mistura de tipo de plástico

individuais que se encontra nos RSU]

Figura 1 – designação em código utilizada para os diversos tipo de plástico (ver tabela 2.8)

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Resíduos Sólidos 14

Resíduos especiais (residenciais e coloniais)

* Itens volumosos ⇒ mobília, lâmpadas, estantes

* Consumivéis electrónicos ⇒ Rádios, aparelhagens, TV´s, electrodomésticos

* Bens Brancos ⇒ Fogões, frigoríficos, máquinas da louça, roupa e secadoras

* Resíduos dos pátios recolhidos separadamente

* Baterias

- De lares, instalações de serviços automóveis

- Domésticas

- Alcalina

- Mercúrio

- Prata

– Zinco

– Níquel

– Caldeira

- Automóveis

Chumbo ácido ⇒ chumbo + ácido sulfúrico

* Óleos

- serviços automóveis

- despejado no chão, em sanitários, nas fossas, esgotos e contentores do lixo ⇒

contaminação das águas superficiais e lençóis freáticos

* Pneus

- depositados em aterros ou pilhas

- deposição cara (má compactação)

- Incêndio

Resíduos Perigosos ⇒ perigo substancial, presente ou potencial saúde humana e organismos vivos.

Resíduos sólidos Institucionais ⇒ provem de instituições governamentais ou municipais, escolas,

prisões e hospitais (manuseamento separado).

Resíduos de construção, remodelação e separação ⇒ são provenientes de resíduos individuais,

edifícios comerciais e outras estruturas, possuem uma composição variável:

Lixo

Pedras

Concreto

Tijolo

Gesso

Madeira

Material para telhado

Material para canalização

Material para aquecimento

Material para electricidade

Metais => contaminação lençóis freáticos (presença de lixiviados)

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Resíduos Sólidos 15

Resíduos de demolição ⇒ a diferença que existe com os de cima é que possuem:

Mais vidro partido

Mais plásticos

Mais aço reforçado

Outros tipos de resíduos municipais (funcionamento e manutenção de instalações municipais)

Resíduos dos contentores municipais

Varrimento d ruas

Animais mortos

Veículos abandonados

[Resíduos de fonte não especifica – não tem uma determinada periodicidade]

Resíduos sólidos e semisólido (resultam do tratamento de resíduos industriais)

São resíduos de plantas de tratamento

Composição variável do processo de tratamento ← depende da natureza do processo de

tratamento

Cinzas e resíduos ⇒ provenientes da combustão da:

Madeira, carvão

Croque

Outro resíduo combustíveis

Materiais finos em pó

Escórias de carvão (restos

semifundidos)

pequenas quantidades queimadas e parcialmente queimadas (cinzas de carvão, poeiras e

siderúrgicas)

Resíduos agrícolas – provenientes de:

Plantações

Colheitas cereais

Arvores

Vinhas

Produção de leite

Produção de materiais

Tabela 2.3 – Fontes e tipos de resíduos industriais

Tabela 2.4 – Distribuição estimada de todos os componentes dos RSU gerados numa

comunidade típica, excluindo resíduos industriais e agrícolas

Constituem resíduos à parte, uma vez que ao considerados c/º 1 situação não recorrente. É algo que não acontece frequente/

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Resíduos Sólidos 16

Tabela 2.5 – Composição física típica dos RSU excluindo materiais reciclados e resíduos

alimentares descarregados nos esgotos (1990)

Tabela 2.6 – Dados típicos sobre a distribuição de resíduos sólidos gerados pelas principais

industrias excluindo materiais reciclados e resíduos de processos industriais.

Tabela 2.7 – Variação sazonal típica observada na composição residencial dos RSU, em termos

do que é recolhido

Materiais recuperáveis dos RSU para reciclagem

Tabela 2.8 – Materiais que foram recuperados dos RSU para reciclagem

Alumínio

• Latas de alumínio ⇒ São muito finas, leves, não enferrujam e fáceis de se moldar. 95%

de energia do que uma nova, que teria de ser produzida por um minério. Ex. latas de

refrigerantes

• Alumínio secundário ⇒ Não é tão homogéneo e tem < qualidade.

Ex. caixilhos de janelas, portas (≠ classes) de segurança e calhas.

• É utilizado mtas vezes pois é um material que não é susceptível a ser corrosivo (Os iões

Cl- é que corroem os metais)

Papel

• Papel de boa qualidade ⇒ papel de escritório, fotocopia e de computador e classes de

elevada percentagens de fibras longas (papel continuo)

• Os materiais ondulados são os mais utilizados, por serem mais resistentes

• Jornais velhos

• Cartão

• Papel misto

Tabela 2.9 – Distribuição percentual dos tipos de papel encontrados nos resíduos sólidos

residenciais

Plásticos

• Sucata comercial limpa

• Sucata pós consumo

• < 5% da sucata é reciclada

Tereftalato polietileno(PETE/1)[garrafas de refrigerante] e

Polietileno de elvada densidade(HDPE/2)[Recipientes de leite

e água; garrafas de detergente]

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Resíduos Sólidos 17

Vidro

Metais ferrosos

• ferro, aço

• Carros e máquinas

• Os metais ferrosos são depositados em pilhas de sucata e não são tratados

Metais não ferrosos – 3 tipos

* Itens domésticos

• mobília ao ar livre

• instrumentos e utensílios de cozinha

• escadas metálicas

• ferramentas

• hardware

* Projectos de construção e demolição

• Fio cobre

• Tubos

• Acessórios de canalização

• Acessórios de iluminação

• Calhas e esguichos

• Portas

• Janelas

* Projectos de consumo, comerciais e industriais grandes

• Instrumentos

• Automóveis

• Barcos

• Camiões

• Aviões

• Maquinaria

Recipiente de vidros (embalagens de comida e bebidas) Vidro plano (janelas)

Vidro prensado, laranja ou verde

Separação em : Claro Verde Laranja

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Resíduos Sólidos 18

Resíduos de pátios utilizados na compostagem

• folhas

• aparas de relva e manta morta

• partes de florestas

• cepas de árvores e madeira (fragmentação)

Resíduos construção e demolição

• Recuperação de madeira => combustíveis agregados para concreto => construção

de metais ferrosos e não ferrosos => refabricação solo => materiais enchimento

Esforços futuros

♦ recuperação locais contaminados – tentar encontrar uma solução para aqueles residuos

♦ redução na fonte: quantidade resíduos gerados

graus de toxicidade

♦ Atenção:

Ciclo de vida dos produtos --< durante o ciclo de vida de um produto geram-se

resíduos que podem ser tóxicos ou não;

Avaliação das consequências ambientais e para a saúde de um produto em cada

estádio que tipo de consequências futuras temos a nível do ambiente;

Tomadas de decisão funcionais cruzadas quando uma pessoa toma uma

decisão num determinado projecto temos que ver a que nível estamos a tratar.

Por exemplo: ter em conta os resíduos que vão para á estação de tratamento, se os resíduos que

vão ter á estação podem prejudicar a população tendo em conta a deposição a jusante e a

montante do mesmo. Os resíduos sólidos incluem todos os materiais sólidos ou semi-sólidos cujo detentor já não considera

de valor suficiente para manter. A gestão de materiais é de importância fundamental para todas as

actividades relacionadas com a gestão de resíduos sólidos.

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Resíduos Sólidos 19

Controle final Aproximidade ao ciclo de vida

Isolamento funcional do ambiente, saúde e

segurança

Assim sendo, algumas questões importantes devem ser respondidas:

1. Que tipos e quantidades de Resíduos sólidos urbanos ( resíduos sólidos domésticos e provenientes

do comercio) que são recebidos?

2. A que ritmo chegam?

3. Que tipos e quantidades de materiais já foram removidos para reutilização e reciclagem?

4. Que propriedades possuem os RSU quando são recebidos?

5. Como é que as suas propriedades variam por hora, diariamente, semanalmente e sazonalmente?

6. Como é que as suas propriedades alteram durante o processamento?

7. Como é que as propriedades dos RSU podem ser alteradas durante o processamento?

8. Quais são as propriedades destes resíduos que tem valor económico?

9. Que objectos perigosos ou não manuseáveis devem ser removidos?

10.Que contaminantes deviam ser removidos? ( nas batérias dos automóveis retira-se o chumbo e o

ácido sulfurico)

11.Que testes e medições podem ser realizados para obter respostas para as questões acima?

12. Que gama de variações deve ser esperada nas quantidades medidas e qual o nível de confiança?

(Em Portugal não existe nenhum nível de confiança) Anos 70-80 Anos 90

Figura 2.2. – Uma nova direcção para as empresas

Conformismo Prevenção

Integração multi-funcional

Uma Nova Direcção

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Resíduos Sólidos 20

RESIDUOS SÓLIDOS- Capitulo 3 – Licenciatura de Engenharia do Ambiente – 3º ano –

Propriedades Físicas dos RSU

Peso Especifico ⇒ Peso de uma material por unidade de volume,

⇒ Expresso em g/cm3 diferente densidade

⇒ Avaliação massa total e volume dos resíduos (não uniformidade na literatura)

Tabela 3.1 – Dados sobre o peso especifico e teor de humidade típicos para resíduos residenciais,

comerciais, industriais e agrícolas

Teor de humidade – Peso húmido => humidade % peso húmido(mais utilizado)

− Peso seco => humidade % peso seco

Equação 3.1 – Base húmida

M = W – d x 100 M – teor de humidade em % W W – peso inicial da amostra que foi recebida, lb.(Kg) D – peso da amostra após secagem a 105ºC , lb.(Kg) Equação 3.1 – Base seca

M = W – d x 100 d Tabela 3.1 – Dados sobre peso especifico e teor de humidade típicos para resíduos residenciais,

comerciais, industriais e agrícolas

1 Kg/m3 = 1,6855 lb/yd3 ou lb/yd3 x 0,5933 = Kg/m3 Granulometria ou distribuição granolométrica

Importante na recuperação de materiais em meios mecânicos (tambores e separadores

magnéticos) (figuras 4)

Escolha da equação adequada ao fim especifico

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Resíduos Sólidos 21

Equação 3.2 a 3.6

1. Sc = L Sc – granulometria do componente (mm)

L – comprimento (mm)

2. Sc = 1 + W W – largura (mm) 2 3. Sc = 1 + W + h h – altura (mm) 3 4. Sc = (L x W) ½ 5. Sc = (L x W x h )1/3

Figura 4.1

MSW – Resíduos municipais urbanizados

As escalas estão em proporções diferentes

As ordenadas estão em exponencial

A medida que a malha aumenta, o n.º dos objectos de > dimensão são em < n.º.

n.º. de objectos por tonelada que corresponde aos objectos de > dimensão diminui

Figura 4.2 ⇒Á medida que o tamanho da malha aumenta, diminui a percentagem do peso total da

partícula

Figura 4.3 ⇒ 1 pulgada = 2.5cm

Figura 4.4

Capacidade de Campo

Capacidade total de humidade que pode ser retida numa amostra de resíduo sujeita á acção

da força de gravidade.( Exemplo: camisola a secar depois de toda a água ter escorrido.)

Importância crítica na determinação da formação de lixiviados nos aterros(água em

excesso⇒lixiviados)

Varia com o grau de pressão aplicada e do estado de decomposição do resíduo.

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Resíduos Sólidos 22

Capacidade 30% volume => 30 cm/100cm (em cada 100cm, 30cm está preenchido com

água)

Permeabilidade do Resíduo Compactado ∗ Condutividade hidráulica dos resíduos regula a movimentação dos líquidos e

gases do num aterro

Cd2 permeabilidade intrínseca ou específica (equação 3.7)– depende das propriedades do material

sólido:

Distribuição da dimensão poros

Tortuosidade

Superfície especifica

Porosidade

Permeabilidade típica no aterro:

10 –11 a 10 –12 m2 na direcção vertical

10 –10 na direcção horizontal

Equação 3.7 K – coeficiente de permeabilidade

C – constante adimensional ou factor de forma

K = Cd2 γ = k γ . d – dimensão média dos poros µ µ γ - peso específico da água

µ - viscosidade dinâmica da água k – permeabilidade intrínseca

Propriedades Químicas dos RSU

Importante na avaliação de alternativas de processamento e opções de recuperação

Análise inicial Permite saber:

Humidade (perda humidade qdo aquecido a 105ºC (durante 1h)

Matéria combustível volátil ⇒ perda de peso adicional a 950ºC num cadinho

Carbono fixo (resíduos combustável após a remoção da matéria volátil)

Cinzas ⇒ peso do resíduo após combustão num cadinho aberto. Sem poder combustível

Tabela 3.2 – Dados típicos de análise inicial e energia para materiais encontrados em resíduos

sólidos residenciais, comerciais e industriais

Cd = k – permeabilidade intrinseca

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Resíduos Sólidos 23

Ponto de fusão da cinza ⇒ temperatura á qual a cinza que resulta da queima de resíduos

formará um sólido –sinter – por fusão e aglomeração 1100ºC – 1200ºC => sinter resíduos

sólidos

Material aglomerado a que há combustão parcial entre as partículas.

Forma um tipo de espuma

Analise final (elementos principais)

Determinação da % e C,H, O, N, S e cinzas. Preocupação com compostos cloretados =>

determina os halogéneos

Serve para resultados utilizados para caracterizar a composição química da matéria. Orgânica

nos RSU

Serve para resultados utilizados para definir a mistura adequada para atingir taxas C/N

adequadas aos processos de conversão biológica (combustável)

H e O refere-se á composição da água

C teor energético do resíduo

N e S teor biológico do resíduo

Cinzas parte não combustível

Tabela 3.3 – Dados típicos de análise final para materiais combustíveis encontrados em resíduos

sólidos residenciais, comerciais e industriais

Tabela 3.4 –Dados típicos de análise final dos componentes combustíveis em RSU residenciais

Teor energético dos componentes sólidos

1. determinada pela utilização de uma caldeira como calorímetro

2. determinada pela utilização de um calorímetro de bomba no laboratório

3. através de cálculo, se for conhecida a composição elementar (Equação 3.10)

Equação 3.8 Btu/lb (base) = Btu/lb ( como são postos de lado) x 100 . 100 - % humidade

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Resíduos Sólidos 24

Equação 3.9 – equação numa base seca livre de cinzas é:

Btu/lb (base seca sem cinzas) = Btu/lb ( como são postos de lado) x 100 . 100 - % humidade - % cinzas

Equação 3.10 - Dado o teor do resíduo em C, H, O, N e S podemos calcular através da equação o teor

energético do resíduo.

Btu/lb = 145 C + 610 ( H2 – 1/8 O2) + 40 S + 10 N C – Carbono, % em peso O2 – Oxigénio, % em peso

H2 – Hidrogénio, % em peso S – Enxofre, % em peso

N – Azoto, % em peso

Tabela 3.5 – Valores típicos para resíduos inertes e teor energético de RSU residenciais

Nutrientes essenciais e outros elementos ⇒ quando a fracção orgânica é utilizada como

elemento para a produção de produtos de conversão biológica (adubos, metano, etanol). É

importante ter informação sobre os nutrientes essenciais e elementos nos materiais residuais no

que diz respeito ao balanço de nutrientes microbiológicos e na avaliação de nutrientes finais que

podem ser dados aos materiais que restam depois da conversão biológica.

Tabela 3.6 – Análise elementar dos materiais orgânicos usados como alimento nos processos de

conversão biológica

Propriedades Biológicas dos RSU

Fracção Orgânica RSU [sem plástico, borracha, componentes em couro ⇒ A parte orgânica é a mais

importante pois é a única susceptível de ser biodegradada]

Constituintes solúveis em água ( açucares, a.a., diversos ácidos orgânicos)

Hemicelulose (produto condensação de açúcar de 5 ou 6 C´s) polímero presente na madeira

Celulose (produto de condensação de açúcar de glucose de 6 C´s)

Btu –BritishTermal unit

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Resíduos Sólidos 25

Gorduras, óleos e ceras (ésteres de álcoois e ácidos gordos de longas cadeias), lenhina (1 material

polimerico contendo anéis aromático com grupos metaxilo ( CH3) cuja natureza química é ainda

desconhecida, a lenhina encontra-se presente nos papeis de jornal e papel de fibra.

Lenhinocelulose (combinação de lenhina com celulose)

Proteínas (compostas cadeias e a.a.)

Biodegrabilidade dos componentes dos resíduos orgânicos – como se determina?

Determinação do teor em sólidos voláteis a determinação faz-se a uma ignição a 550ºC.

Existe 1 problema ⇒ alguns constituintes orgânicos dos RSU são altamente voláteis e de baixa

degrabilidade – ex. papel do jornal

Determinação do teor de lenhina (equação 3.11) para estimar a fracção biodegradável

Tabela 3.7 – dados sobre a fracção biodegradável dos componentes orgânicos dos resíduos

baseados no teor em lenhina

Quanto maior teor de lenhina menor é a Biodegrabilidade

Classificação: Degradação rápida versus degradação lenta

Equação 3.11

FB – fracção biodegradável expressa na base de sólidos voláteis

FB = 0.83 – 0.028 TL 0.83 e 0.028 – constante empírica

TL – teor em lenhina dos SV expresso em % de peso seco

Produção de odores

Desenvolvem-se quando há armazenamento de Resíduos Sólidos durante elevados períodos de

tempo entre as recolhas (em estações de transferência e aterros).

São mais elevados em climas quentes. Porque em Temperatura elevadas, acelera-se o processo

de decomposição

Formação de odores→Resultado: decomposição anaeróbia dos componentes orgânicos

prontamente decomponíveis encontrados nos RSU provoca a formação de odores

Ex.: condições anaeróbias dos sulfato sulfuretos H2S

Equação: 3.12 2CH2CHOHCOOH + SO4

2- 2CH3COOH + S2- + H2O + CO2 lactato sulfato acetato ião sulfureto

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Resíduos Sólidos 26

Equação 3.13 4H2 + SO4

2- S2- + 4H2O Equação 3.14 S2- + 2H+ H2S Equação 3.15 S2- + Fe2+ FeS Cor preta dos Resíduos Sólidos que sofreram decomposição aneróbia no aterro deve-se a formação de sulfuretos matálicos.

Redução bioquímica dos compostos orgânicos contendo em radical enxofre conduz á formação de

compostos malcheirosos (mercaptan metilo, ácido aminobutrico)

Exemplo: Redução metionica(aminoácido) Equação 3.16 CH3SCH2CH2CH(NH2)COOH +2H CH3SH + CH3CH2CH2(NH2)COOH Metionina Mercaptan Ácido aminobutrico de metilo O mercaptan de metilo pode ser hidrolizado bioquimicamente em álcool metilo e sulfito de

hidrogénio:

Equação 3.17: CH3SH + H2O CH4OH +H2S Proliferação de moscas:

Tempo quente Geração de moscas é muito importante.

Menos 2 semanas após a postura dos ovos.

desenvolvimento dos ovos: 8-12h

1º estádio de período larval : 20h

2º estádio do período larval : 24h

3º estádio do período larval: 3 dias

estádio crisálida: 4-5 dias

Total 9-11 dias

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Resíduos Sólidos 27

Transformações Físicas, Químicas e Biológicas dos Resíduos Sólidos:

⌦ Transformação física não há alteração de fase. Existem 3 transformações: 1 - Separação dos componentes [

Processo de separação, por meios mecânicos ou manuais, dos compostos identificáveis dos

RSU misturados:

Utilizada para transformar o resíduo heterogéneo em componentes mais ou menos homogéneos;

Exemplo: Combustagem

Necessária na recuperação de materiais reutilizáveis e recicláveis dos RSU [NOTA: se nos RSU

existem materiais que podem ser reutilizados e reciclados têm que separa-los nos locais

adequados e não mistura-los com os outros resíduos];

Importante na remoção de contaminantes dos materiais separados para recolhas de

especificação de material separado;

Importante remoção de resíduos sólidos urbanos (não inclui os industriais e agrícolas)

Quando se pretende que a energia e os produtos de conversão sejam recuperados;

2- Redução mecânica do volume: (compactação)

Termo utilizado para descrever o processo em que o volume inicial ocupado por um resíduo é reduzido por aplicação de força ou pressão;

Cidades veículos de recolha equipada com mecanismos de compactação para elevada quantidade de resíduo recolhido por viagem. Papel/cartão/plásticos/latas de alumínio e estanho, removidas dos RSU para reciclagem são enfardados para reduzir custos de manuseamento e armazenamento e custos de envio para centros de processamento.

Recentemente desenvolvimento de sistemas de compactação para produção de materiais adequados a usos alternativos (troncos de papel e cartão para lareiras)

Diminuição(dos custos) utilização de estações equipadas com instalações e equipamento de compactação (municípios associados ao transporte)

Aterros resíduos compactados antes de cobertos. São concebidos para funcionarem durante um certo número de anos.

3- Redução mecânica do tamanho:

Processos de transformação que visa reduzir o tamanho dos materiais residuais; Pretende-se obter um produto final razoavelmente uniforme e consideravelmente reduzido em

tamanho relativamente á forma inicial; Redução do tamanho =/=> redução de volume

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Resíduos Sólidos 28

Retalhe

Moagem Operações mecânicas de redução de tamanho

Trituração ⌦ Transformação Química há alteração de fase

1- Combustão (oxidação química)

Reacção química do oxigénio com materiais orgânicos para produzir compostos oxidados acompanhados pela emissão de luz e rápida geração de calor.

Na presença de excesso de ar e sob condições ideais, a combustão da fracção orgânica dos RSU é

representada pela seguinte equação:

Equação 3.18 : Matéria orgânica + excesso de ar N2 + CO2 + H2O + O2 + cinzas + calor

Condição ideais⇒ excesso de ar combustão completa da fracção orgânica do RSU

Produtos finais gases quentes de combustão:

azoto (N2)

dióxido de carbono (CO2)

água (H2O)

oxigénio (O2)

resíduos não combustíveis (cinzas)

Também presentes (resíduos libertados):

NH3 (diminuição de quantidade)

SO2

NOx

Gases Residuais

2- Pirólise ou destilação destrutiva

A maior parte de substâncias orgânicas são termicamente estáveis => separação (combinação

separação térmica e reacções de condensação) na atmosfera, livre de oxigénio, em fracções gás,

líquido e sólido.

Elevadamente endotérmico (contrário de combustão)(Termo⇒destilação destrutiva)

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Resíduos Sólidos 29

* Características das 3 fracções componentes que resultam da pirólise: Importante

1. fluxo de gás contendo essencialmente H2, CH4, CO, CO2 e outros gases

2. liberta-se corrente óleo e/ou alcatrão líquida á temperatura ambiente e contém químicos,

tais como ácido acético, acetona, metanol

3. carvão (carbono quase puro mais material inerte)

No caso da celulose (C6H10O5), foi sugerida a seguinte expressão como sendo representativa da

reacção de pirólise:

Equação 3.19: 3 (C6H10O5) 8H2O + C6H8O + 2CO + 2CO2 + CH4 + H2 + 7C 3- Gaseificação ⇒ combustão parcial de um combustível carbonáceo Gerando gás combustível

rico em CO, H2O e alguns hidrocarbonetos.

* Produtos finais(operando a pressão atmosférica com o ar como oxidante):

1- gás energeticamente básico contendo tipicamente CH4, H2 e N2

2- carvão contendo C e inertes originalmente presentes no combustível

3- líquidos condensáveis semelhantes ao óleo piralítico.

4- Outros processos de transferência química exemplo: conversão hidrolítica de celulose e

glucose seguida de fermentação de glucose em álcool etílico

⌦ Transformação Biológica: [NOTA: não há necessariamente uma alteração de face. Pode-se

dar na ausência ou na presença de oxigénio. Depende da disponibilidade]

Podem ser usadas para reduzir o volume e o peso do material

Produzir adubo, material do tipo do húmus que podem ser utilizados como um acondicionador

do solo e para produzir mais metano.

Para produzir mais metano.

Principais organismos ⇒ bactérias, fungos, leveduras e actinomicetes

Transformações aeróbias (presença de O2) e anaerobicas (ausência de O2) ⇒ estas dependem

da disponibilidade de oxigénio

Principais diferenças a nível do processo ser anaeróbio ou anaeróbio dependem :

natureza dos produtos finais que se formam

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Resíduos Sólidos 30

fornecimento oxigénio para existir conversão aeróbia

1- Compostagem (Digestão) Aeróbia:

Sem tratamento, a fracção orgânica dos RSU sofre decomposição biológica

A extensão do período de tempo depende:

da natureza do resíduo

teor de humidade

nutrientes disponíveis

outros factores ambientais

granulometria

razão Carbono/Azoto

em condições controladas

Resíduos de pátios e a fracção orgânica dos RSU Conversão “humu” ou “composto”(resíduo orgânico

estável entre 4 a 6 semanas)

A compostagem da fracção orgânica dos RSU sob condições aeróbias pode ser representada pela

seguinte equação:

Equação 3.20: Matéria Matéria + O2 + Nutrientes novas + orgânica + CO2 + H2O + NH3 + SO2- + calor orgânica células resistente “Composto” aglomerado de materiais, é a matéria resistente orgânica (não é fácil de se continuar a

degradar) que permanece. É mais estável, mais difícil de sofrer alterações). Utilizado mtas vezes para

cobertura de aterros. Possui elevada % de lenhina (difícil de converter biologicamente em pouco

tempo)

2- Digestão anaeróbia:

Fracção biodegradável da fracção orgânica dos RSU que é convertida biologicamente, em

condições anaeróbias, em CO2 + metano:

Esta conversão pode ser representada pela seguinte equação(99% do gás total produzido):

Equação 3.21: Matéria Matéria + H2O+ Nutrientes novas + orgânica + CO2 + CH4 + NH3 + H2S + calor orgânica células resistente Matéria orgânica resistente deve ser desidratada antes de deposição ou espalha/ em aterros. A lama

que vem da combustão anaeróbia pode ser novamente combustada e depois são guardadas nos aterros.

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Resíduos Sólidos 31

A lama desidratada é frequentemente compostada aerobicamente para maior estabilização antes de

aplicada.

3- Outros processos de transformação biológica ⇒ desenvolvimento de vários outros processos

para transformação biológica dos resíduos sólidos.

Exemplo: digestão anaeróbia de altos sólidos é um processo no qual a fermentação ocorre para um

elevado teor de sólidos totais cerca de 22% ou mais.

Importância das transformações de Resíduos e gestão de Resíduos Sólidos:

* As transformações físicas, químicas e biológicas permite:

Melhorar a eficiência das operações dos RS nos sistemas de gestão;

Permitem recuperar materiais reutilizáveis e recicláveis;

Permitem recuperar produtos de conversão e energia

*Implicações da transformação de Ex: se se prevê a utilização da compostagem

resíduos na concepção integrada fracção orgânica dos RSU deve ser

de gestão de resíduos sólidos separada das RSU misturados

na fonte da geração? Numa instalação de recuperação de materiais?

Que resíduos devem ser separados para produção de um composto óptimo?

* Locais de deposição. Pode haver:

o Compactação de RS, sendo necessário a utilização eficiente da capacidade de

deposição disponível

o Se houver transporte hidráulico ou pneumático, pode haver trituração (onde existe

redução mecânica do tamanho) melhora também a eficiência dos locais de

deposição

Separação normal no local de produção forma eficiente de remover pequenas quantidades de

resíduos perigosos dos RSU Aterros mais seguros

* Processos químicos e biológicos:

– Reduzem o volume e peso do resíduo a ser depositado

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Resíduos Sólidos 32

– Produzem produtos úteis

No caso dos processos físicos não se pretende obter produtos úteis. Por isso é que não se colocaram

aqui.

*Em termos práticos: Os componentes mais susceptíveis á recuperação são os que têm mercado e

estão presentes em quantidades suficientes para justificar a sua separação.

* Materiais mais frequentemente recuperados dos RSU

– papel

– cartão

– plásticos

– aparas de jardim

– vidro

– metais ferrosos

– alumínio

– outros metais não

ferrosos

* Fracção orgânica dos RSU

� conversão em produtos utilizáveis

� conversão em energia de várias formas

- combustão ⇒ para produção de vapor e electricidade

- pirólise ⇒para produção de gás sintético e/ou combustível sólido e sólidos

- gaseificação ⇒ para produção de um combustível sintético

- conversão biológica ⇒ para produzir “composto”

- biodigestão ⇒ para gerar metano e produzir húmus orgânico estabilizado

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Resíduos Sólidos 33

RESIDUOS SÓLIDOS – Capitulo4 - Licenciatura de Engenharia do Ambiente – 3º ano –

Propriedades e classificação de Resíduos perigosos

* O que constitui um resíduo perigoso(RP) ?

Os RP têm sido definidos como resíduos ou combinações de resíduos que constituem um perigo

substancial presente ou potencial para os humanos ou outros organismos vivos devido ao facto de:

Tais resíduos serem não degradáveis ou persistentes na natureza;

Poderem ser biologicamente amplificados (haver com a bioacumulação);

Poderem ser letais

Poderem de qualquer outra forma causar(tenderem) a causar efeitos cumulativos prejudiciais

* As propriedades utilizadas para avaliar se 1 resíduo é perigoso estão relacionadas com questões de

saúde ou segurança:

Propriedades relacionadas com a segurança:

De corrosão ⇒ relacionadas com a pele, por exemplo;

De explosão ⇒resíduos que explodem;

De inflamação ⇒ existem resíduos que são inflamáveis mas não sofrem explosão;

De ignição ⇒ tem haver com o ponto onde começa a reacção;

De reacção ⇒ um resíduo pode ser mais ou menos reactivo. Tem haver com reacções químicas.

Propriedades relacionadas com a saúde:

Carcinogénese ⇒ substâncias susceptíveis de provocar cancro;

De infecção ⇒ substâncias susceptíveis de provocar infecções;

De irritação ⇒ substâncias que provocam alergias

Mutagénese ⇒ mutações genéticas;

Radioactividade⇒ mutações genéticas. Pode ser letal. Pode originar doenças q levam à morte

Toxicidade

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Resíduos Sólidos 34

aguda ⇒ o grau de toxicidade naquele momento é grave, mas depois deixa de o

ser;

crónica ⇒ o grau de toxicidade permanece.

Teratogenese ⇒ substâncias que provocam monstruosidades nos seres. (Exemplo: Um bebé

nascer sem um braço)

.

Propriedades mais frequentemente utilizadas pelos Municípios:

De ignição

Corrosibilidade

Reactividade

Toxicidade

Carcinogénese

Existem diferentes sistemas de classificação e listas de prioridade por definição de um resíduo

perigoso ter em conta diferentes perspectivas!

A EPA ao desenvolver regulamentação para a implementação de legislação relacionada com resíduos

e águas residuais, publicou e refinou definições para resíduos sólidos em 3 categorias gerais:

Resíduos listados;

Resíduos perigosos característicos;

Outros resíduos perigosos (tabela 4.1)

Tabela 4.1 – categorias de resíduos perigosos.

A EPA preparou uma lista de resíduos perigoso específicos. Se um resíduos satisfazer estes critérios é

considerado tóxico independentemente da concentração.

As características são estabelecidas com base nas suas propriedades de: ignição, corrosibilidade,

reactividade e toxicidade ( tabela 4.2)

Tabela 4.2 – lista de resíduos da EPA, baseados em características perigosas.

Outros resíduos perigosos incluem misturas de resíduos perigosos e não perigosos. São resíduos

resultantes da gestão de outros resíduos, tais como plantas e tratamento de resíduos e materiais

perigosos contidos em resíduos não perigosos.

Os resíduos medicinais e resíduos misturados de radioactividade baixa são considerados

resíduos especiais ⇒ regulamentação e gestão separada.

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Resíduos Sólidos 35

Poluentes prioritários Em 1979, a EPA preparou uma lista de poluentes tóxicos, prejudiciais á saúde humana utilizando 4

critérios:

1- Dano actual ou potencial que uma descarga de água destes materiais pode criar em virtude de

determinadas propriedades toxiciológicas. Estas propriedades incluem:

� Bioacumulação

� Carcinogénese

� Mutagénese

� Teratogenese

� Toxicidade aguda

2 – Gravidade de descarga ou descarga potencial do poluente por fontes pontuais. Os factores

incluem:

� A natureza e a extensão dos efeitos tóxicos associados com o poluente

� A extensão em que a descarga foi identificada

� Produção e distribuição

� Utilização padrão do poluente

3 – A definição de padrões de efluentes por descargas de fontes pontuais. Quando se descarregam as

concentrações dos poluentes devem obedecer aos limites legais.

4 – Efeitos ambiente global das medidas de controle disponíveis

A lista inicial continha 65 classes de poluentes compreendendo 129 substâncias especificas.

Fontes, tipos e quantidade dos Resíduos Perigoso encontrados nos RSU * Produtos perigosos utilizados diariamente no lar:

� Produtos de limpeza

� Produtos pessoais

� Produtos para automóveis

� Produtos para o jardim

São tóxicos porque são perigoso para a saúde e ambiente. Ao preocupantes devido ás propriedades

corrosivas, inflamáveis, irritantes e venenosas

Tabela 4.3 – produtos domésticos perigosos típicos

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Resíduos Sólidos 36

Tabela 4.4 – distribuição de materiais residuais perigosos encontrados em RSU residenciais e

comerciais

Tabela 4.5 – distribuição de materiais residuais perigosos recolhidos durante dias destinados à

recolha de resíduos perigosos

* Resíduos perigosos produzidos em estabelecimentos comerciais(produtores de pequena

quantidade)

Estão relacionados com serviços fornecidos.

Exemplos.:

Tonners de lojas de impressão

Solventes de limpeza de lojas de auto reparação

Tintas e espessantes de empreiteiros de limpeza

Tabela 4.6 – Compostos de resíduos perigosos produzidos por actividades comerciais,

industriais e agrícolas que são tipicamente encontrados nos RSU

Segundo a EPA:

* Produtor de pequena quantidade produz num mês:

� Mais do que 100 Kg mas menos de 1000 Kg de RS não agudamente perigosos;

� Menos do que 100 Kg de RS resultantes de limpeza de qualquer resíduos ou solo, água,

contaminados ou outros destroços (envolvendo a limpeza de 1 RS agudamente perigoso);

� Menos do que 1 Kg de um RS agudamente perigoso.

* Grande produtor ⇒ produz mais do que estas quantidades

* Produtores isentos condicionalmente ⇒ geram quantidades inferiores a estas

* Resíduos Perigosos nos RSU(1992) ⇒ entre 0.01 a 1% em peso ⇒ Valor Típico: 0.1%(Sem

contabilizar os resíduos ilegalmente depositados em terra, esgotos e sarjetas)

*Gama Larga⇒ Devido a métodos variáveis e a períodos de amostragem não consistentes.

*Valores elevados na Primavera⇒ Devido a limpezas de garagens e de deitar fora os pesticidas ,etc.

Significado dos Resíduos Perigoso nos RSU Baixas quantidades de resíduos porque:

� ocorrência em todas as instalações de gestão de resíduos;

� persistência quando descarregados no ambiente

Em instalações de Gestão:

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Resíduos Sólidos 37

� ocorrência nos RSU em pequenas quantidades de RS perigosos sólidos, semi-sólidos e

líquidos e compostos gasosos derivados destes resíduos, influencia a recuperação de

materiais, produtos de conversão ( Exemplo: Composto), produtos de combustão e

aterros.

Em instalações de Conversão (matéria e produto não voltam a ser utilizados):

� ocorrência de quantidades vestigiais de constituintes orgânicos ou componentes de

resíduos que foram separados mecanicamente dos RSU misturados.

� Ocorrência de contaminantes vestigiais no composto produzido a partir dos RSU.

� Deve encorajar-se a separação para eliminar estes constituintes das operações de

processamento.

Em produtos da combustão:

� ocorrência de resíduos perigosos emissões gasosas e em materiais residuais resultantes

da combustão de resíduos sólidos

� especialmente problemático – metais tóxicos tais como Cádmio(Cd), crómio, chumbo.

Mercúrio, prata.

Em aterros:

� ocorrência de constituintes orgânicos em quantidades mínimas na atmosfera próximo

de aterros em gás de aterros e em lixiviados de aterros.

� Fontes: advêm de resíduos perigosos e/ou podem ser produzidos por reacções de

conversão química e biológicas dentro do aterro.

Destino destas pequenas quantidades de RP encontrados nos RSU é geralmente desconhecido.

Persistência ambiental ⇒ tema crítico na Gestão a longo prazo. A classificação é feita em

persistentes ou não persistentes.

Tabela 4.7 – Riscos associados com a não persistência e persistência de resíduos orgânicos

Equação 4.1

C – concentração no tempo t t - tempo

KT – reacção de 1ª ordem – constante da lei de Henry, adimensional

d [ C ] = - KT C dt

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Resíduos Sólidos 38

Tempo de meia- vida ou semi- vida ( t ½ ) ⇒ quando a concentração final é metade da concentração

inicial Co / C = 2

Equação 4.2 Onde [ Co] = concentração para tempo 0

Equação 4.3

Transformações físicas, químicas e biológicas de constituintes de RP encontrados nos RSU.

Estas transformações são importantes na determinação do destino e dispersão destes materiais.

Resíduos perigosos nos RSU:

• Sólidos

• Semi-sólidos

• Líquidos

• Compostos vestigiais como

- Um soluto dentro do solvente liquido,

- Um gás adsorvido num solido,

- Um componentes de emissões gasosas de RSU (particularmente aterros)

Transformações Físicas:

- Volatilização

- Distribuição de fases

* Volatilização:

Principais mecanismos que conduzem á produção das substâncias gasosas dos RSU são a

volatilização(mais importante), biodegradação e a reacção química

Os resíduos sólidos podem ocorrer no estado gasoso como resultado de 3 processos

relacionados:

Volatilização de resíduos sólidos químicos ⇒ função da área superficial

exposta, tempo, coeficientes de difusão, pressões de vapor, peso molecular e

temperatura

Volatilização de resíduos sólidos químicos líquidos em água e lixiviados

⇒ primordialmente afectado pela constante da lei de Henry para a substância

Ln [ Co] = k T t [ C ]

T ½ = ln 2 = 0.69 k T kT

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Resíduos Sólidos 39

HC = H . RT

em questão, mas tb pela temperatura, turbulência do liquido, concentração dos

constituintes vestigiais na fase gasosa e velocidade do vento

Volatilização de resíduo sólidos adsorvidos em solo e outros sólidos ⇒

factores importantes: área superficial, resistência á adsorção, pressão de vapor,

tipo de solo ou sólido

Outros factores que afectam a volatilização:

– pH

– solubilidade

– quantidade e tipo de organismos

presentes

� tamanho das partículas

� densidade dos Resíduos sólidos

� reactividade

� lixiviação

* Pressão de Vapor:

Pressão exercida pelo vapor no liquido quando as 2 fases se encontram em equilíbrio.

Fortemente afectada pela temperatura ⇒ quando a temperatura de ebulição de 1 liquido é

atingida ⇒pressão de vapor =pressão atmosférica.

Característica da substância utilizada para determinar a pressão parcial de cada componente

numa mistura de gases. As proporções relativas podem ser determinadas quando a pressão

parcial é conhecida.

A pressão de vapor pode também ser utilizada como medida de volatilidade :

Aumento da Pressão de vapor ⇒ líquidos evaporar rapidamente

Diminuição Pressão de vapor ⇒ líquidos evaporar lentamente

Compostos voláteis ⇒ Pressão de vapor > 0.1 µ Hg a 20ºc com o ponto de ebulição

< 100ºc.

* Lei de Henry:

A constante de Henry relaciona a pressão parcial o soluto na fase de vapor com a fracção molar do

constituinte em solução

Equação 4.4 ;4.6 e Tabela 4.8;4.9;4.10.

Equação 4.5 HC = constante da lei de Henry

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Resíduos Sólidos 40

* Distribuição de resíduos entre fases

A distribuição de 1 substancia entre 2 fases ou líquidos imiscíveis é definido pelo

coeficiente da distribuição.

conhecimento da quantidade de resíduos em cada fase é importante no desenvolvimento

das plantas de gestão de resíduos

Coeficiente de distribuição para 2 fases:

Lei de distribuição: quando 1 substancia que é solúvel em cada uma das 2 fases ou

líquidos (imiscíveis) é adicionada a 1 sistema destas e fases imiscíveis, a substancia

será distribuída em cada, em proporções fixas a uma dada temperatura

independentemente da quantidade da substância

Coeficiente de distribuição ou partição: razão das concentrações em cada fase para

soluções diluídas

Importante: Para soluções diluídas, o anterior é também afirmação da Lei de

Henry

Coeficiente de distribuição de 2 líquidos imiscíveis:

Uma relação idêntica á das 2 fases tb se mantém para a distribuição de um soluto

entre 2 líquidos imiscíveis.

Coeficiente constante somente quando o soluto em questão se dissolve em ambos

os solventes da mesma forma e nenhuma associação ou dissociação se verifica

Quando soluto inalterado ⇒ utilizado para calcular a eficiência de 1 processo de

extracção no qual 1 determinado solvente é usado para extrair 1 soluto de outros

solvente.

Equação 4.7

Coeficiente de distribuição octanol-agua:

para fins de comparação e analise, o sistema de solventes octanol-água é usado

para caracterizar uma variedade de substâncias orgânicas

inicialmente o coeficiente de distribuição octanol-água foi utilizado para avaliar o

potencial de bio-acumulação de 1 composto

valores variam muito !

Tabela 4.10 – Propriedades físicas de alguns compostos orgânicos Voláteis e Semi-voláteis

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Resíduos Sólidos 41

Transformações químicas

Os constituintes de Resíduos perigosos orgânicos nos RSU podem ser transformados para uma

variedade de reacções químicas

* Reacções químicas na combustão:

Combustão – meio efectivo de destruição de constituintes orgânicos encontrados nos

RSU

Quando a combustão não é ideal ⇒produtos de combustão incompleta variados

→normalmente tóxicos.

Exemplo: Combustão estequiométrica do clorobenzeno(C6H5Cl) –Equação 4.8

Combustão completa ⇒ Cl do C6H5Cl convertido em ácido hidroclórico

Combustão incompleta ⇒ formação possível de constituintes vestigiais tóxicos

similar a muitas outras reacções noutros compostos de resíduos perigosos.

* Reacções químicas em aterros:

Principais classes de reacções químicas (abióticas) que podem ocorrer para alterar a

composição dos compostos de resíduos encontrados nos RSU:

� substituição simples

� desidrogenação

� oxidação

� redução

São reacções que ocorrem tipicamente durante a deposição em aterros e após a deposição

final em aterros

Maior parte das reacções abióticas envolvendo compostos halogenados são lentas mas

significativas na escala do tempo envolvida na gestão de aterros a longo prazo

ATERRO(decomposição biológica) ⇒taxas de reacção abióticas significativamente

elevadas através de enzimas produzidas biologicamente.

Tabela 4.11 – Tempos de meia-vida e produtos típicos provenientes da hidrólise química ou

desidrogenação de compostos alifáticos halogenados a 20ºc

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Resíduos Sólidos 42

Transformações Biológicas ⇒ relativamente bem estabelecidas ( diferentes transformações

químicas/biológicas dos resíduos perigosos inorgânicos e orgânicos)

* Transformações envolvendo metais:

Muitos constituintes perigosos inorgânicos presentes nos RSU (CR,Pb,Hg,..) podem ser

convertidos biologicamente numa variedade de compostos(alguns extremamente tóxicos).

Exemplos de compostos tóxicos produzidos em condições anaeróbias(tal como nos

aterros)

Podem sofrer reacções tais como a substituição simples, desidrogenação ou oxidação

metimercúrio dimetilarsina dimetilselenida

À medida que as coberturas metalicas das baterias domésticas e outros se decompõem

com o tempo, a transformação biológica do mercúrio ocorrerá possivelmente nos anos

que se seguirão.

Transformações envolvendo compostos orgânicos biodegradáveis (não persistentes)

Alguns compostos orgânicos perigosos encontrados nos resíduos municipais são

biodegradáveis.

Tipicamente, os químicos biodegradáveis sofrem reacções tais como:

Substituição simples Oxidação

Desidrogenação(hidrólise) Redução

Transformações envolvendo compostos orgânicos persistentes:

Alguns compostos orgânicos perigosos persistentes encontrados nos RSU são

biodegradáveis(a velocidades extremamente baixas)

Reacções típicas sofridas:

Hidrólise de amido ou éster

Desalkinações

Desaminação

Desalogenação

hidroxilação

oxidação(oxidação β)

redução

Redução de ligação dupla

Clivagem do anel

Muitas destas reacções conduzem à destoxificação do composto original .Infelizmente,

muitas destas reacções também resultam na formação de novos compostos tóxicos,

alguns dos quais podem ser mais tóxicos que o original.

Transformações combinadas abióticas e não abióticas:

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Resíduos Sólidos 43

Para além das transformações abióticas e bióticas consideradas acima, em n.º de

compostos de resíduos perigosos é transformado através de 1 combinação de reacção

abiótica/biótica. No futuro uma gestão + eficiente dos aterros poderá acelerar a conversão destes compostos

Figura 4.1 – Ramos para a transformação de 1,1,1 – tricloroetano, CH3CCl3, sob condições

metanogénicas. CH3CCl3

(1,1,1-tricloroetanoa)

A B

CH2CCL2 CH3CHCL2

(1,1,-dicloroetano) (1,1-dicloroetano)

A B A

CH2CHCl CH3CH2Cl

(cloroeteno cloreto de vinil) (cloroetano)

A

CH3CH2OH CH3COOH

B (etanol) (ácido aético)

CO2 B B

CO2 CO2

A – reacções abióticas B – reacções bióticas

No futuro, uma gestão mais eficiente dos ATERROS poderá acelerar a conversão destes compostos.

* Gestão de Resíduos Perigosos nos RSU

A maneira mais eficiente de elimina pequenas quantidades de resíduos perigosos encontrados dos

RSU é na redução na fonte (separação no ponto de geração).

N.º de tipos de componentes separados depende das instalações de armazenamento, da recolha,

tratamento e deposição de resíduos. O manuseamento e armazenamento dos resíduos perigosos

domésticos depende da natureza do produto

Tabela 4.3 - Produtos domésticos perigosos típicos

Os resíduos são encontrados em todos os locais de residência. Não há regulamentação especifica –

muitos dos produtos das diversas categorias genéricas são frequentemente armazenados e, uma vez

utilizadas são postos de lado de forma imprópria.

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Resíduos Sólidos 44

Há que educar os cidadãos qto á sua utilização, armazenamento e deposição adequadas e dar aos

cidadãos opções convenientes para a deposição.

Para minimizar a deposição inadequada dos resíduos domésticos perigosos:

� já há programas de troca de produtos;

� dias de recolha especiais – incentivar as pessoas a trazer os resíduos para tratamento;

� locais de deposição permanente – mais eficiente!, permite que as pessoas tragam os resíduos

de acordo com a sua conveniência.

Produtos de pintura ⇒ constituem 1 parte substâncial dos resíduos domésticos perigosos:

têm-se tentado reutilização de tintas à base de látex(recuperação 50%)

tinta não recuperável → combustada e depositada → em algo próprio para resíduos perigosos

* Caracterização dos resíduos e estudos de desvios:

objectivo identificar tipos e quantidades, características de resíduos gerados.

Passos típicos:

1 – Recolha de informação existente (fontes de informação)

� estudo prévios de gestão de resíduos sólidos;

� estudos prévios de desvios de resíduos;

� programas de recuperação de reciclagem

(pública e privada);

� instalação de recuperação de materiais;

� centros de compra em 2ª mão;

� centros de deposição;

� centros de reciclagem de pneus e óleos;

� rebocagem privada (resíduos especiais);

� organização de caridade e serviços.

2 – Identificação das fontes de geração dos resíduos e características dos resíduos:

� Residencial;

� Comercial;

� Institucional;

� Construção e demolição;

� Serviços municipais;

� Plantas de tratamento de água e

águas residuais;

� Industrial;

� Agrícola.

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Resíduos Sólidos 45

RESIDUOS SÓLIDOS – Capitulo5 – Licenciatura de Engenharia do Ambiente – 3º ano –

Geração e Recolha de Resíduos Sólidos

Conhecimento sobre as quantidade de Resíduos sólidos que são gerados, separados para recolha e

recolhidos para processamento ou deposição posterior

Fundamental

A gestão de RS envolve:

� Selecção de equipamento específico

� Concepção (conhecimento) das rotas de recolha de resíduos, dos materiais e das

instalações de recuperação e deposição. Estão dependentes das quantidades geradas (se

não se conhecerem as quantidades não é possível ter um conhecimento anterior)

A informação sobre

� A quantidade total dos RSU

� A quantidade de resíduos reciclados

� Quantidade resíduos que sofrem outro tipo de tratamento e não fazem parte o fluxo de

resíduos

É necessária para definir o desempenho dos programas de reciclagem em .....

Exemplo: nível de 25% de reciclagem a atingir.

Mas! baseado em quantidade gerada?

baseado em quantidade recolhida?

Á medida que a diversidade e reciclagem dos materiais residuais aumenta é importante saber:

� Quantidade de resíduos gerados;

� Quantidades de resíduos separados para reciclagem

� Quantidades de resíduos recolhidos

� Quantidades de resíduos depositados em aterros

É determinante na concepção e planificação das instalações de gestão de RS.

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Resíduos Sólidos 46

Ex1. Concepção veículos especiais e a recolha de resíduos separados na fonte depende da quantidade

de resíduos s serem recolhidos e a variação das quantidades entregues hora a hora, diariamente,

semanalmente ou mensalmente.

Exemplo2: Dimensionamento dos Aterros depende da quantidade de resíduos depositados após

remoção de todos a materiais recicláveis.

Medidas e métodos utilizados para avaliação das quantidade de resíduos sólidos

A razão da medição da quantidade de RS gerados, separações para reciclagem ou recolhidos para

processamento ou deposição posterior é para obtenção de dados usados para desenvolver e

implementar programas de gestão de RS eficientes:

� Grande cuidado em decidir o que efectivamente deve ser conhecido num estudo

� Reserva de fundos ($) para recolha de dados

� Volume – medida enganadora 1m3 RS ≠ 1m3 resíduos compactados num veiculo de

recolha ≠ 1m3 resíduos compactados posteriormente num aterro!!!!!!

� Peso

Estes 2 últimos são utilizados para a medição de quantidade de resíduos sólidos.

� Medidas referenciadas ao grau de Compactação dos resíduos ou Peso especifico dos

resíduos sob condições de armazenamento

Para evitar confusões recorre-se á utilização do Peso nas quantidade de RS, uma vez ser a única base

precisa porque é independente do grau de compactação.

Os registos do Peso são necessários no transporte de RS porque a quantidade rebocada está

normalmente restringida por limites em termos de peso (auto-estradas) e não volúmicos.

Contudo, peso e volume são ambos importantes relativamente á capacidade dos aterros.

Importante: Desenvolver formas significativas de expressar as quantidades geradas.

Tabela 5.1 – Unidades de expressão sugeridas para quantidades de RS.

As quantidades de resíduos:

� são estimados com base em dados reunidos através de estudos de caracterização de resíduos;

� utilizando dados de geração de resíduos anteriores;

� combinação das 2 aproximações

Métodos normalmente utilizados para quantificar a quantidade de resíduos:

• Análise da contagem de carga n.º de cargas individuais e as características dos resíduos são

anotados durante um período de tempo especifico.

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Resíduos Sólidos 47

• Analise peso-volume – melhor informação, mas... Que informação é necessária?

• Analise balanço de materiais – única forma de determinação da geração e movimentação dos

resíduos com alguns graus de confiança. Figura 5.1; equação 5.1-5.3

Permite comprovar se tudo se passa tal como acordado, mas existe dificuldade em definir

adequadamente todas as entradas e saídas que atravessam a fronteira do sistema.

A maior parte medidas em quantidades de resíduos não representam com precisão o que pretender

registar ou representar.

Resíduos recolhidos?

Resíduos gerados?

Figura 5.1 – Definição esquemática para analise de balanço de materiais usado para

determinação das taxas de geração de resíduos.

Saída

(gases combustíveis e cinzas)

Saída de materiais

Entrada

(materiais)

Saída de produtos

Saída

(RS, sólidos em águas residuais)

O balanço de materiais pode ser formulado como se segue:

1- Afirmação escrita geral

= - +

Materiais armazenados

(material em bruto, produtos, resíduos sólidos)

Taxa de acumulação do material dentro da fronteiro do sistema

Taxa de fluxo do material dentro da fronteira do sistema

Taxa de fluxo do material fora da fronteira do sistema

Taxa de geração do material residual dentro da fronteira do sistema

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Resíduos Sólidos 48

2- Afirmação escrita simplificada

Acumulação = Entrada - Saída + Geração

3- Representação simbólica

dM = Σ M entrada - ΣM saída + Rw dt dM/dt – taxa de alteração do peso do material armazenado (acumulado) dentro da uni// de estudo (lb/dia)

Σ M entrada - somatório de todo o material que flui para o interior da unidade de estudo (lb/dis)

ΣM saída - somatório de todo o material que flui para o exterior da unidade de estudo (lb/dia)

Rw - taxa de geração de resíduos (lb/dia)

Recapitulando:

Como é que se faz uma análise de balanço de material?

1- Estabelecer a fronteira do sistema em torno da unidade a ser estudada (o + simples e o +

pequena possível)

2- Identificam-se todas as actividades q ocorrem dentro da fronteira e em q medida é q elas

interferem na actividade (vai-se ao departamento responsável que possui este tipo de

informação)

3- Identifica-se a taxa de geração de resíduos produzidos na actividade

4- Utilizando fórmulas matemáticas calcula-se o balanço de materiais.

Média – é definida média aritmética de 1 n.º de observações individuais ou agrupadas. A média para

observações agrupadas é dada por:

_ x = Σ fi xi

n _ x – valor médio fi – frequência (para dados não agrupados fi=1)

xi – ponto médio do i-ésimo dado da gama (para dados não agrupados xi = à i-ésima observação)

n – n.º de observações

Mediana – se 1 série de observações estão arranjadas por ordem crescente, a observação central, ou a

média aritmética das 2 observações centrais numa série, é conhecida como a mediana.

Numa distribuição simétrica a mediana será = á media.

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Resíduos Sólidos 49

Moda – o valor que ocorre com > frequência numa série de observações é conhecido como a moda.

Se se esboçar 1 gráfico contínuo da distribuição de frequência, a moda é o valor do ponto + elevado

da curva.

Num conjunto de observações simétricas, a média, a mediana e a moda coincidirão.

A moda pode ser aproximada com precisão razoável utilizando a seguinte expressão:

Moda = 3(mediana)- 2(média)

Desvio padrão – traduz a diferença do resultado em função à média. Devido às leis do acaso existe

incerteza em qualquer conjunto de medições. A precisão de 1 conjunto de medições pode ser avaliada

de várias formas. Mais frequentemente o erro de 1 mediação individual num conjunto é definido

como a diferença entre a média aritmética e o valor da mediação.

O desvio padrão para dados agrupados é definido como:

s- desvio padrão fi- frequência (para dados não agrupados fi = 1)

xi – ponto médio do i-ésimo dado da gama (para dados não agrupados xi = à i-ésima observação)

x – valor médio n – n.º de observações

A partir da forma da equação, pode conclui-se que quanto maior for a dispersão num conjunto de

medições, maior será o valor de s.

Reciprocamente, à medida q a precisão num conjunto de medições melhora, o valor de s diminui.

Das considerações teóricas, pode mostrar-se que se as medições estão distribuídas de forma normal,

então 68,57% das observações cairão dentro de +/- 1 desvio padrão da média ( x +/- s)

Coeficiente de variação – embora o s pode ser usado como 1 indicador da dispersão absoluta de 1

conjunto de valores médios, fornece pouca ou nenhuma informação sobre se o valor é elevado ou

baixo.

Para ultrapassar esta dificuldade, o coeficiente de variação é utilizado como 1 medida relativa de

dispersão:

cv – coeficiente de variação (%)

cv = 100 s s – desvio padrão x x – valor médio Típicamente o cv para as taxas de geração de resíduos sólidos varia entre 10 a 60 %. Para julgar se

esta % representa dispersão elevada ou baixa podem comparar-se os valores obtidos com medições

noutros campos.

S=√ ∑ fi(Xi – X) / (n-1)

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Resíduos Sólidos 50

Para medições na área biológica, o cv variará ente 10 e 30%. O cv para análises químicas varia entre

2 e 10%. Assim, a dispersão dos dados relativos à geração de resíduos sólidos é claramente

significativa.

Coeficiente de assimetria – ao longo dos anos forma propostos vários modos de avaliação da

assimetria numa distribuição assimétrica, mas nenhuma é aceite universal/.

Definiremos assimetria através de:

α3 – coeficiente de assimetria

xi – ponto médio de i-ésimo dado da gama (para dados não agrupados xi = à i-ésima observação)

x – valor médio fi – frequência (para dados não agrupados fi = 1) s –desvio padrão

O coeficiente de assimetria também tem sido colocado através da equação:

α3´- coeficiente de assimetria x – valor médio s- desvio padrão

Coeficiente de Kurtosis – a extensão na qual 1 distribuição tem 1 > cume ou é a nivelada do que a

distribuição normal é definida pelo Kurtosis da distribuição. O coeficiente de Kustosis pode ser

calculado utilizando:

α4 – coeficiente de Kustosis

xi – ponto médio de i-ésimo dado da gama (para dados não agrupados xi = à i-ésima observação)

x – valor médio fi – frequência (para dados não agrupados fi = 1) s –desvio padrão

O valor de Kurtosis para 1 distribuição normal é 3.

Uma curva com cume terá 1 valor superior 3, enquanto que 1 curva nivelada terá 1 valor inferior 3.

O valor α4 que separa as curvas com pequenas elevações das rectangulares ou das em forma de U,

encontra-se na gama de 1,78 a 1,8.

Os valores de α4 para distribuição em forma de U são inferiores1,75.

α3= ∑fi(Xi-X)3/(n-1) S3

α3´=2(X-Moda) S

α4=∑fi(Xi-X)4/(n-1) S4

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Resíduos Sólidos 51

Geração de Resíduos Sólidos e Taxas de Recolha

É necessário estimar quantidades de RS que serão gerados por categoria de resíduos, dentro de

um consumo. A quantidade de RSU é baseado na quantidade resíduos gerados/pessoa *dia

A distribuição de RSU é variada(resíduos residenciais comerciais → 50 a 75% RSU

comunidade) – (tabela 5.2)

Fontes institucionais ⇒ escolas, prisões, hospitais. A distribuição é similar nos resíduos

residenciais comerciais

Resíduos construção e demolição ⇒ quantidades difíceis de estimar uma vez que são

variáveis em composição (40-50% entulho (concreto, asfalto, tijolos, sujidade), 20-30%

madeira e relacionados (paletes, cepas,ramos,ripas,madeira para suporte e construção,

madeira tratada) e 20-30% - resíduos diversos (moveis pintados ou contaminados, metais,

argamassa, vidro, bens brancos, amianto,material isolante)

Resíduos industriais e agrícolas ⇒ comparação entre taxas de geração dos resíduso e 1

unidade de produção.

Os resíduos recolhidos incluem resíduos misturados (quando não há programas de reciclagem ) e

resíduos separados na fonte (quando há programas de reciclagem)

A diferença entre quantidade de RSU residenciais/comerciais e a quantidade de resíduos

recolhidos para processamento e/ou deposição variará entre 4-15% devido à quantidade de

material que é:

� Combustado

� Queimado em lareiras

� Descarregado em esgotos

� Dados para instituições caridade

� Vendido em feiras

� Entregue para deposição e em

locais de reciclagem

� Reciclado directamente

As quantidade de RS gerados e recolhidos variam diária, semanal, mensal e sanzonalmente.

Picos: Férias de Natal, dias de limpeza doméstica na Primavera.

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Resíduos Sólidos 52

Factores que afectam as taxas de geração de resíduos

Redução na fonte e actividade de reciclagem

� Concepção, manufactura e empacotamento de produtos com teor tóxico mínimo, volume

material mínimo, vida útil mais longa.

� No lar/instalação comercial ou industrial (padrões de compra selectiva e reutilização

produtos e materiais)

� Outras formas de redução:

Diminuir o empacotamento desnecessário ou excessivo (embalagens mais

pequenas)

Desenvolver e utilizar produtos com maior durabilidade (laminas de barbear de

titânio) e reparabilidade

Substituir produtos elimináveis de uso único, por produtos reutilizáveis

Utilizar menos recursos

Aumentar o teor materiais recicláveis nos produtos

Desenvolver estruturas classificativas que encorajem menor produção de resíduos

Efeitos da atitude pública e legislação (se houver incentivos, indução de alteração de

comportamento, consegue-se mudar a maneira de pensar e agir das pessoas)

� Pessoas – se estão dispostas a mudar, tudo se altera;

� Educação – importante alterar a atitude das pessoas. Explicar a consequência de uma

forma clara.

� Regulamentação – a legislação altera a atitude dos vendedores

Efeitos de factores geográficos e físicos

� Clima Afectam a geração de resíduos ; período tempo de geração

� Localização EX: aparas de jardim

� Estação do ano (amostragem sazonal. O que comemos é diferente de estação em

estação)

� Equipa/ moagem

� Frequência de recolha ( IMPORTANTE )

� Pecularidades da área de serviço

Redução na fonte Atitude publica Factores geográfico e físicos

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Resíduos Sólidos 53

Quantidade material recuperado RSU

� Grau de reciclagem depende do tipo de programas de reciclagem em acção e

regulamentação (tabela 5.3)

Resíduos perigosos domésticos

� Resíduos perigosos-(especiais)- (produtos de limpeza), óleos usados, pneus velhos,

bens brancos, resíduos construção e demolição

� Dados variáveis

� Toxicidade (tabela 5.4)

Caracterização dos resíduos e Estudos de Desvios Objectivo da caracterização ⇒ identificar as fontes, as características e quantidades de resíduos

gerados.

É difícil uma vez que há maior número de fontes e limitado número de amostras o que faz com que

possa não abranger quantitativamente o que se quer amostra.

Passos típicos:

1- Recolha da informação existente (poupar $ e tempo).

Fontes de informação:

� Estudos e documentos prévios de planeamento e gestão de RS

� Registos de recolha de resíduos da empresa (pública e privada)

� Registos das instalações de processamentos (compostagem, incineração,..)

� Registos de estações de transferência e aterros

� Estudos prévios de deposição de resíduos

� Informação de comunidades comparáveis

� Departamento das obras públicas

� Empresa utilizadores públicos

� Registo comércio de retalho

� Registos de emprego da comunidade (câmara do comércio)

2- Identificação das fontes de geração dos resíduos e características dos resíduos.

* Fontes:

� Residencial

� Comercial

� Institucional

� Construção e demolição

� Serviços municipais

� Plantas de tratamento de águas e

água residual

� Industrial

� Agríc

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Resíduos Sólidos 54

* Desenvolvimento de categorias resíduos (tabela 5.5)

3 – Desenvolvimento de metodologia de amostragem – desenvolver o método de

amostragem

� Identificação e características das amostras incluindo a fonte (s) ,

tamanho da amostra e número de amostras necessário para importância

estatística

� Duração do período da amostragem

� Altura do ano (empresa de gelados- sanzonal)

4 – Realização de estudos de campo (“in situ”)

5- Realização de pesquisas de mercado para os resíduos especiais

6- Avaliação dos factores que afectam as taxas de geração de resíduos ⇒ se calhar

temos que descontar certos parâmetros que afectam positiva ou negativa/ as nossas

amostras.

Objectivo do estudo prévio: Identificar tipos e quantidades de materiais residuais

separados para reciclagem ou desviados da deposição em aterros.

Passos Típicos:

1. Recolha da informação existente.

Fontes de informação:

Estudos prévios de gestão de resíduos

Estudos prévios de desvio de resíduos

Programas de controlo de reciclagem(pública e privados)

Instalações de recuperação de materiais

Centros de compra de 2ª mão

Centros de deposição

Centros de reciclagem de pneus e óleo

Rebocagem privada(resíduos especiais)

Organizações de caridade e serviços

2.Desenvolvimento de metodologia para estimar as quantidades de resíduos agora

desviados

Residencial

Comercial

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Resíduos Sólidos 55

Institucional

Construção e demolição

Plantas de tratamento de água e águas residuais

Industrial

Agrícola